Revista >> Noiembrie 2021 [Nr. 239] >> Cercetare & Invatamant superior

Cum putem exploata datele satelitare — Parteneriatul Caroline Herschel pentru promovarea programului Copernicus

Echipa proiectului FPCUP – ROSA si ANM

19 Noiembrie 2021

Datele furnizate de sateliți ne ajută să înțelegem mai bine mediul în care trăim și să gestionăm resursele limitate ale Pământului. Informațiile pe care le oferă sateliții își găsesc utilitatea în activități precum agricultură, turism, gestionarea pădurilor, sănătate publică etc. Articolul prezintă câteva dintre rezultatele obținute în România prin utilizarea datelor de Observarea Pământului, precum și a eforturilor europene de încurajare a folosirii acestor informații oferite prin Programul Copernicus.

Ce este Copernicus
Copernicus este programul de dezvoltare a capacității Uniunii Europene de observare a Pământului pentru mediu și securitate. Pe baza observațiilor realizate in-situ și din spațiu, serviciile Copernicus furnizează date în timp aproape real la nivel global, care pot fi folosite pentru nevoile locale și regionale și pentru a ne ajuta să înțelegem și să gestionăm în mod durabil mediul în care trăim. Copernicus furnizează informații precise și fiabile rezultate din observarea Pământului, în domeniul mediului, al agriculturii, al climei, al securității, al supravegherii maritime, precum și în sprijinul altor politici ale UE.

Parteneriatul Caroline Herschel
La propunerea statelor membre, în 2016, Comisia Europeană a creat un cadru care contribuie, prin activități de promovare, la transferul cunoștințelor, datelor și produselor informaționale obținute în cadrul programului Copernicus de către utilizator. În acest scop a fost stabilit parteneriatul Caroline Herschel, parteneriat ce reunește organizații din statele membre UE și prin care sunt derulate activități de promovare, demonstrative sau de instruire.
Acțiunea demarată în anul 2018 este coordonată de Agenția Spațială Germană (DLR) și este cofinanțată de Comisia Europeană. FPCUP (Caroline Herschel
Framework Partnership Agreement between the Commission and Copernicus
Participating States) reprezintă o
componentă majoră a strategiei inițiate de Comisie în vederea asimilării informațiilor provenite de la programul Copernicus.
În România, acțiunile FPCUP sunt derulate de Agenția Spațială Română (ROSA) și Administrația Națională de Meteorologie (ANM) și vizează accelerarea asimilării datelor și serviciilor Copernicus în cât mai multe domenii de activitate. În perioada 2020 - 2021 acestea au vizat procesele naționale de implementare a politicilor de mediu și securitate, dar și domenii specifice unor comunități mari de utilizatori, cum este cel al agriculturii.

Datele și serviciile Copernicus în implementarea politicilor de mediu și securitate
Componenta de servicii a programului asigură un proces susținut pe baza căruia sunt generate cantități semnificative de date și informații referitoare la suprafața terestră, mediul marin și atmosferă, ce pot fi utilizate direct în implementarea politicilor de mediu. O utilizare eficientă a acestora presupune o bună înțelegere a conținutului, precum și instrumente adecvate pentru accesarea și integrarea datelor și informațiilor furnizate în sistemele operaționale pentru facilitarea unor procese decizionale bazate pe cunoștințe obiective.
Au fost planificate o serie de întâlniri și au avut loc discuții detaliate privind tipurile de date disponibile, caracteristicile și calitatea acestora, dar și golurile informaționale ce pot fi acoperite. În acest fel au fost abordate tematici și s-au formulat recomandări cu privire la monitorizarea continuă a vegetației forestiere, depozitarea și procesarea deșeurilor, raportările privind gazele cu efect de seră, monitorizarea și evaluarea culturilor agricole.

Utilizarea datelor Copernicus în agricultură
Sateliții Sentinel dezvoltați și lansați în cadrul programului Copernicus oferă, pe baza caracteristicilor de rezoluție spațială, spectrală și temporală, un suport informațional consistent ce poate fi exploatat în managementul lucrărilor agricole. Activitățile planificate în cadrul FPCUP au urmărit consolidarea dialogului dintre comunitatea științifică și cea a fermierilor pentru a stabili modalități mai eficiente prin care cunoștințele adecvate combinate cu un suport informațional consistent pot contribui la evaluarea stării culturilor agricole și pentru estimarea producțiilor în vederea planificării activităților de recoltare.
În acest scop a fost selectată o zonă de studiu în Câmpia Bărăganului, una dintre cele mai productive zone agricole din România, și a fost inițiat dialogul cu fermierii locali.

Fermierii au confirmat utilitatea datelor satelitare în diverse faze ale ciclului agricol. S-a pus accent mai ales pe necesitatea de a cunoaște în permanență starea culturilor și pe utilitatea estimării producției, în vederea unei planificări eficiente a activităților de recoltare.

Cunoașterea și evaluarea vegetației forestiere
Utilizarea datelor satelitare în studii legate de vegetația forestieră beneficiază deja de o experiență semnificativă, acumulată în proiecte majore. Ultimele rezultate (de exemplu SEPAL proiectul FAO pentru monitorizarea terenului și a vegetației forestiere) demonstrează că există perspective promițătoare pentru activități operaționale.

Activitățile planificate în cadrul FPCUP au vizat verificarea unor concepte avansate privind utilizarea datelor Copernicus Sentinel în combinație cu observații in-situ pentru analize cantitative ce vizează densitatea vegetației forestiere și masa lemnoasă. Activitatea a fost derulată cu sprijinul ForestDesign, o companie specializată în managementul ecosistemelor forestiere.
Pe baza observațiilor laser in-situ, realizate în cadrul unei rețele de 10 situri și a indicilor de vegetație derivați din date Copernicus Sentinel, au fost generate hărți de densitate a vegetației forestiere ce pot fi utilizate direct în activități zilnice de management forestier.

Indicatori de zăpadă pentru turismul montan
Un domeniu special investigat de ANM este cel al turismului. Pentru demonstrarea capacității datelor satelitare de a furniza informații utile amatorilor de turism montan a fost dezvoltată o aplicație software ce oferă informații la nivel european despre starea stratului de zăpadă, necesare pentru funcționarea stațiunilor de schi în condițiile scenariilor climatice trecute și viitoare. Informațiile furnizate se bazează pe setul de date pus la dispoziție de Copernicus prin Serviciul de Schimbări Climatice, ce cuprinde un număr de 39 de indicatori împărțiți în șapte grupuri distincte. Aceștia sunt pre-procesați la nivel de județ și la un pas de elevație de 100m. Pentru a evalua impactul schimbărilor climatice, este rulat un model de predicție pentru patru scenarii climatice: prezent (istoric), RCP2.6 (optimist, în care emisiile scad după 2020), RCP4.5 (optimist, în care emisiile scad după 2040) și RCP8.5 (pesimist, în care emisiile continuă să crească).
Un grup important de indicatori de zăpadă este reprezentat de ziua de start și cea de final a celei mai lungi perioade de timp cu strat de zăpadă de cel puțin 30 cm. Conform acestora, în viitorul apropiat, scenariul pesimist RCP8.5 arată o reducere semnificativă a perioadelor cu strat de zăpadă consistent la altitudinea de 1000m.